人教版高中物理选修3-1 3.4通电导线在磁场中受到的力例题与练习（word无答案）

1、1. 安培力作用下物体的平衡例2如图所示，PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨，相距1 m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m0.2 kg，棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体的质量M0.3 kg，棒与导轨间的动摩擦因数为0.5，匀强磁场的磁感应强度B2 T，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？(g10 m/s2)习题1 如右图所示，质量为m的导体棒AB静止在水平导轨上，导轨宽度为L，已知电源的电动势为E，内阻为r，导体棒的电阻为R，其余接触电阻不计，磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为，磁感应强度为B，求轨道对导体棒的支持力和摩擦力？2.如图8129所示

2、，PQ和EF为水平放置的平行金属导轨，间距为L1.0 m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m20 g，棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连，物体c的质量M30 g在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B0.2 T的匀强磁场，磁场方向竖直向上，重力加速度g取10 m/s2.若导轨是粗糙的，且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍，若要保持物体c静止不动，应该在棒中通入多大的电流？电流的方向如何？例3.如图所示，在倾角30°的斜面上固定一金属框，框宽l0.25 m，接入电动势E12 V、内阻不计的电池垂直框面放有一根质量m0.2 kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦因数 .整个装

3、置放在磁感应强度B0.8 T、垂直框面向上的匀强磁场中当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围时，可使金属棒静止在框架上？(框架与棒的电阻不计，g取10 m/s2) 习题.如图8128所示，在倾角为37°的斜面上，固定一宽L0.2 m的平行金属导轨，杆ab与导轨间的动摩擦因数为0.4，质量为0.02Kg，装置处于磁感应强度B2 T，垂直于斜面向上的匀强磁场中，(取g10 m/s2），通过调节R要保持金属棒在导轨上静止，求：过金属棒的电流范围 例3.2012年济宁模拟)粗细均匀的直导线ab的两端悬挂在两根相同的弹簧下边，ab恰好处在水平位置(如图所示)已知ab的质量为m10 g，长度L60

4、cm，沿水平方向与ab垂直的匀强磁场的磁感应强度B0.4 T.(1)要使两根弹簧能处在自然状态，既不被拉长，也不被压缩，ab中应沿什么方向、通过多大的电流？(2)当导线中有方向从a到b、大小为0.2 A的电流通过时，两根弹簧均被拉长了x1 mm，求该弹簧的劲度系数(3)当导线中由b到a方向通过0.2 A的电流时两根弹簧被拉长多少？(取g9.6 m/s29.6 N/kg) 习题。.如图所示，质量为60g的铜棒长为a=20cm，棒的两端与长为L=30cm的细软铜线相连，吊在磁感应强度B=0.5T、方向竖直向上的匀强磁场中。当棒中通过恒定电流I后，铜棒向上摆动，最大偏角=60°，g取10m

5、s2，求:(1)铜棒中电流I的大小.（2）铜棒在摆动过程中的最大速率(结果保留一位有效数字)例4.在倾角为的斜面上，放置一段通有电流强度为I,长度为L，质量为m的导体棒a，（通电方向垂直纸面向里），如图所示，棒与斜面间动摩擦因数< tan.欲使导体棒静止在斜面上，应加匀强磁场，磁场应强度B最小值是多少？如果要求导体棒a静止在斜面上且对斜面无压力，则所加匀强磁场磁感应强度又如何？ I习题 在倾角为的光滑斜面上，放置一根通有电流I，长度为L、质量为m的导体棒，如图所示，试问：（1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向。（2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁

6、场的磁感应强度B的最小值和方向（3）若使棒静止在斜面上且要求B垂直于L，可加外磁场的方向范围例5如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m，质量为6×102 kg的通电直导线，电流强度I1 A，方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T，方向竖直向上的磁场中设t0时，B0，则需要多长时间，斜面对导线的支持力为零？此时绳的拉力？ (g取10 m/s2)拓：电流仅反向、经多长时间绳的拉力为零？(g取10 m/s2)2. 安培力作用下物体的加速例1.与电源相连光滑水平放置的导轨末端放一质量为m的导体棒ab，宽为L，高出地面H（如图7所示）整个装置放在匀强磁场中，已知电源电动势为E，内阻为r，电阻为R（其余电阻不计），磁感应强度为B，当K闭合后导体棒水平射程为s，求：闭合开关瞬间棒的加速度？习题水平放置的光滑金属导轨宽L0.2 m，接有电源电动势E3 V，电源内阻及导轨电阻不计匀强磁场竖直向下穿过导轨，磁感应强度B1